基于GitLab的计算机工程实践课程教学改革探索

陈丁

摘要：当今工程教育越来越注重培养工科学生的工程实践能力，以项目为基础的教学方法得到越来越多的认同。本文通过分析和讨论计算机工程实践课程教学的现状及问题，结合GitLab项目管理平台的特点，分别从实践的体系结构、教学模式、过程考核管理、团队组织等方面入手，提出了利用Gitlab平台开展高校计算机工程实践课程教学的解决方案，最后分析这种模式的意义和影响。

关键词：Gitlab；开源软件；工程实践；项目驱动

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）52-0123-02

一、背景及现状

工程实践教学是地方高校培养应用型人才的重要环节，工程实践教学可以促进学生巩固知识，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，其效果直接影响着课程的教学质量。在计算机工程实践教学中，以项目驱动的教学方法在越来越多的工科院校中运用，这种教学模式通过运用来自现实工程项目或模拟现实项目的案例，创造真实或接近真实的工程环境，以实现传授工程学科知识、锻炼学生工程技能的目标。在以项目驱动的工程实践教学过程中，首先教师布置多个项目题目，并对每个项目的背景和要求等做出说明，同学们根据自己的能力和爱好选择某个题目来完成，在同学们完成项目实践的过程中，教师对其进行相关指导，最后教师根据同学们的完成情况做出评价和打分。但在运用这种教学模式过程中也暴露出如下问题。

1.项目过程不透明，过程化考核管理难。过程化考核是现代教育改革发展趋势之一，但由于参加工程实践的同学多，教师没法做到一对一的教学管理和跟踪，一般只能根据平时的考勤和学生提问。由于无法进行过程化的考核和监督，会出现部分学生利用网上类似的代码来完成项目。

2.一人一题，无法提高团队协作。为避免出现抄袭和窝工的现象，在选题过程中我们尽量让学生独立完成一个题目，但是由于一个真实工程项目的工作量普遍偏大，因此学生没法在2～3周的时间内独立完成所有功能要求，而且做出来的东西也相对比较粗糙。但如果一个题目让多个学生去完成，又会出现一些能力差的同学窝工偷懒，无法真实锻炼和评价出每个学生的能力。

3.编码混乱，代码质量不高。虽然在选题前教师就给出了编码规范，但是由于项目工作量偏大以及考评要求，大部分学生都把精力集中到完成项目的功能要求上，而忽视了代码规范和质量。

4.项目代码保存度较差，后续应用价值不大。目前对学生完成的工程项目代码，只是上交给相关负责教师，在学院级别没有一个集中统一的管理，一些完成较好的项目作业没法作为案例分享给下一届学生，并且学生们完成的项目作业也没法二次开发并应用到现实场景中。

针对以上问题，我们提出了利用工业级的Gitlab代码管理平台对学生们完成的工程实践项目进行跟踪管理及评估，以适应现代工程教育不断发展的要求，培养出符合社会需求的应用型人才，提高计算机工程实践课程的教学效果。

二、基于Gitlab平台教学实施的可行性

GitLab是一个利用Ruby on Rails开发的开源应用程序，实现一个自托管的Git项目仓库，可通过Web界面进行访问公开或者私人项目。它拥有与Github类似的功能，能够浏览源代码，管理缺陷和注释，可以管理团队对仓库的访问。它非常易于浏览提交过的版本并提供一个文件历史库，团队成员可以利用内置的简单聊天程序（Wall）进行交流。它还提供了一个代码片段收集功能可以轻松实现代码复用，便于日后有需要时进行查找。

1.Gitlab的特点。①它是使用Git进行分布式的版本控制项目，具备代码审查、问题追踪、活动信息、维基和持续集成。②它能容纳25000+的用户群同时在一台服务器上，LDAP/AD组同步和日志审计。③它是一个开源软件，由社区驱动、700+贡献者检查完善代码，方便集成。④在业界内具有很多成功应用的案例，如开源中国代码托管平台等。

2.对学生能力的要求。除了要求学生熟练掌握使用Git对项目代码进行版本管理，项目的实施也可以是以团队小组为单位来展开，在碰到疑惑和问题时，除了向教师求教外，还应该通过自学或同学间的互相帮助，广泛开展交流、沟通与互相合作来解决问题。在合作过程中，还可以提高学生的人际交往和沟通表达能力。

3.对教师能力的要求。应用型大学的双师型教师不仅具有专业的理论知识，还要具有相当的工程项目经验，需要熟悉企业项目开发的工作流程和管理模式，具有作为系统分析员（系统架构师）的系统分析与设计能力，才能有效地组织工程实践内容，培养学生的理论知识与专业技能，以及职业素质及社会适应能力。

三、基于Gitlab平台教学的实施

通过Gitlab平台，把实践教学的学习和互动延伸到课外，教师无需到实验室就能掌握整个项目的进展情况，项目进行中可以及时对代码进行评审，保证代码质量，项目完成后可以对项目进行统计分析，对项目小组成员工作进行评价。

1.项目发布。教师首先在gitlab平台上建立好一个基本的项目结构框架，并邀请选题的学生成为该项目的开发人员，这时学生就可以使用Git工具将Gitlab上的代码克隆到本地代码仓库中。项目成员就可以根据任务分工，在自己的机器上完成其对应的项目功能。

2.项目过程跟踪管理。教师可以要求项目成员必须每天晚上10点前提交项目代码，每天提交的代码记录情况将作为过程化考核的依据。这样就可以实时发现团队成员中开放进度偏慢的学生，及时找出原因，避免窝工。

3.代码质量分析。教师可以根据编码规范，利用系统对提交的代码进行审核，对不符合代码规范和要求的系统可以拒绝其提交，同时也可以利用系统的质量分析功能，对已提交的代码进行质量评审。

4.项目贡献评价。当整个实践项目完成后，教师需要分别对项目团队成员的工作进行评价。通过gitlab的统计功能，教师可以依据其贡献率客观、公正的对项目成员进行打分。

四、遇到的问题和下一步的研究方向

目前我们对Gitlab在工程实践教学的应用探索还处在起步阶段，在应用中遇到了很多的问题，例如：由于gitlab是针对企业级的代码版本管理软件一些流程，并不一定适合我们的教学要求，因此界面可用性问题，工具比较独立，很难整合使用，项目在线部署功能还有待加强；个别工具的性能还有待优化；等等。针对这些问题，我们制订了下一阶段的研究计划。

1.代码相似度分析。为规避抄袭现象，需要对学生上传代码进行相似度分析，这是在Gitlab所没有实现的。

2.在线实时项目部署。根据学生上传的项目代码，可以在线对项目进行发布，及时跟踪检查项目的完成情况。

3.对代码活动进一步数据分析。这可以帮助教师全面掌握学生在学习中遇到的问题，针对教学资源和支持服务的质量反馈等数据，为下一步的决策提供有利的数据支持。

4.优化实时聊天功能，为学生支持服务提供有利的工具保证。

5.界面可用性优化。优化界面设计，使其更加符合中国人的使用习惯和审美观。

五、结论

通过采用业界流行Gitlab代码版本管理平台作为计算机工程实践项目的尝试，为在工程实践教学中的问题找到了一条新的解决途径，并且可以利用开源系统开放的特点在此基础上做二次开发，既能节省软件的开发和维护的使用成本，又能比较完全的满足各学校实际的需求，还能随着开源软件的升级而得到升级服务。

参考文献：

[1]刘海山，郭伟.工程管理专业实验实践课程教学的探索[J].实验室科学，2015，（01）.

[2]宋冬生.Git——版本管理之利器[J].程序员，2007，（11）.